本文摘要：摘要為更好開發(fā)和利用檸檬籽油資源。該試驗對酶法-吸附聯(lián)合工藝脫苦冷榨檸檬籽油的操作參數(shù)進行了優(yōu)化，同時測定脫苦冷榨檸檬籽油的理化特性并比較其和市售常見食用植物油(菜籽油，花生油和玉米油)在脂肪酸組成上的差異。結果顯示，酶法-吸附聯(lián)合脫苦工藝較
摘要為更好開發(fā)和利用檸檬籽油資源。該試驗對酶法-吸附聯(lián)合工藝脫苦冷榨檸檬籽油的操作參數(shù)進行了優(yōu)化，同時測定脫苦冷榨檸檬籽油的理化特性并比較其和市售常見食用植物油(菜籽油，花生油和玉米油)在脂肪酸組成上的差異。結果顯示，酶法-吸附聯(lián)合脫苦工藝較單一處理可顯著降低冷榨檸檬籽油中類苦素物質含量和脫苦率，減少酸價、過氧化值和不溶性雜質含量，維持生育酚含量和碘價;二水平Plaktett-Burman試驗篩選出影響檸檬籽油酶解-吸附復合脫苦法效率的主要因素有α-L-鼠李糖苷酶添加量、堿性白土用量、酶解時間和酶解溫度;響應面優(yōu)化該復合脫苦法參數(shù)得到：當α-L-鼠李糖苷酶用量(質量分數(shù))0.09%，酶解溫度46℃，酶解時間為4.1h，堿性白土用量為4.1%(質量分數(shù))時，預測脫苦率有最大值(97.63±2.31)%。脫苦檸檬籽油中不飽和脂肪酸含量占比達到(87.37±0.13)%，且必需脂肪酸(essentialfattyacid，EFA)占比高于市售菜籽油或花生油，同時富含生育酚，體現(xiàn)了較高的功能性。同時，主成分分析可知脫苦檸檬籽油中脂肪酸組成與市售菜籽油均較為接近，但相關性分析則發(fā)現(xiàn)脫苦檸檬籽油中不飽和脂肪酸與其余脂肪酸的相關度較高，說明該油脂不飽和度對油脂整體脂肪酸組成具有決定性影響，品質穩(wěn)定性較差。該研究結果為檸檬籽油的開發(fā)和實際生產提供了可靠依據。
關鍵詞檸檬籽油;脫苦;工藝優(yōu)化;脂肪酸;理化指標
檸檬(CitruslimonL.Burm.F.)屬蕓香科柑橘屬常綠小喬木，在全球熱帶及亞熱帶地區(qū)均有廣泛種植;檸檬果實色澤鮮艷、質地飽滿、酸味濃郁，且富含各種維生素及礦物質元素以及檸檬苦素、類黃酮、酚酸等抗氧化物質，故近年來逐漸受到市場推崇[1]。考慮到檸檬果實中鮮食比例小，進行合適的精深加工是檸檬果類資源高效開發(fā)的重要手段[2]。近年來，我國檸檬年加工總量從2010的15萬t上升至2018年的近40萬t，展現(xiàn)出良好發(fā)展勢頭[3]。
但檸檬果實加工過程中也同時易形成的大量籽粒碎片，填埋或焚燒雖是常規(guī)的處置方法，但也造成巨大的資源浪費和環(huán)境污染。有研究發(fā)現(xiàn)，檸檬籽粒出油率接近20%，且初榨檸檬籽油中不飽和脂肪酸含量比例接近70%，具有一定的保健功效，因此對檸檬籽進行油脂的提取兼具經濟和環(huán)境效益[4-5]。
果樹論文投稿刊物：《中國果業(yè)信息》(月刊)創(chuàng)刊于1985年，由農業(yè)部主管，中國農業(yè)科學院柑桔研究所主辦。該刊是在柑桔研究所創(chuàng)辦的內部刊物——《柑桔科技文摘》的基礎上發(fā)展而形成的。
冷榨制油法是一種將未經烘焙或蒸炒油制原料在較低溫度下直接經榨油機通過高壓壓縮的方式直接得到的分子結構未發(fā)生明顯變化的油脂產品的工藝方法，屬于低溫高壓制油法[6]。相較于傳統(tǒng)的熱榨法和溶劑提取法，冷榨制油法可有效減少壓榨過程中油脂品質的損失，維持油脂固有特性，并可簡化后續(xù)精煉工藝。同時，冷榨法屬于物理壓榨制油法，加工過程中無化學添加，可保證較高的食品安全性[7]。
另一方面，由于檸檬籽含有大量苦素類(如檸檬苦素、諾米林和柚皮苷等)物質，在檸檬籽壓榨過程中會大量溶入油脂中并產生極強的苦澀味，因此在對檸檬籽油進行精煉之前需增加脫苦步驟，以保證檸檬籽油的口感達到食用油標準[8-9]。而這其中，考慮到類檸檬苦素(如檸檬苦素和諾米林)物質由于其苦味閾值極低，水溶液或果汁產品中的苦味閾值(3mg/L)僅為柚皮苷的二十分之一左右，因此，盡可能去除檸檬苦素類物質是的檸檬籽油脫苦工藝的首要前提[10]。
傳統(tǒng)的食品脫苦操作包括酶解法、吸附法、堿煉法、遮掩法和稀釋法等;這其中，遮掩法和稀釋法多為果汁脫苦使用，堿煉法易造成酚類含量或苦素類含量較高的油脂色澤黯淡，酶解法和吸附法從原理上分析更適合于檸檬籽油的脫苦操作[11-12]。因此，本研究即以冷榨檸檬籽油為原料，分析酶法-吸附聯(lián)合脫苦工藝對檸檬籽油品質改良的效果并對相關工藝進行優(yōu)化，最后將成品檸檬籽油與市售常見食用油進行綜合品質參數(shù)的比較，以期為開發(fā)檸檬籽油產品奠定基礎。
1材料與方法
1.1材料與試劑
檸檬籽粒，由重慶匯達檸檬科技集團有限公司加工廠提供，以檸檬果實深加工后的破碎籽粒居多，粒徑(4.83±0.68)mm，含水量(58.59±3.73)%;檸檬苦素標準品(≥95%)、諾米林標準品(≥95%)，美國Sigma公司;37種脂肪酸混合標準品，上�？道噬锟萍加邢薰�;α-L-鼠李糖苷苷酶(食品級)，上海伊卡生物技術有限公司;β-D-葡萄糖苷酶(食品級)，北京華越洋生物科技有限公司;木瓜蛋白酶、纖維素酶、果膠酶和淀粉酶(均為食品級)，山東隆科特酶制劑有限公司;活性白土，濟南清�；び邢薰�;活性炭、硅酸鎂和硅膠粉，河南嵩山科技有限公司。
1.2儀器與設備
JC101電熱鼓風干燥箱，南通嘉程儀器有限公司;SYZX12雙螺桿榨油機，安陸市天星糧油機械設備有限公司;TDL-5-A冷凍離心機，上海安亭科學儀器廠;Agilent1100高效液相色譜儀、Agilent6890氣相色譜儀，美國安捷倫公司;DK-98-ⅡA電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司;FA2004N電子天平，上海菁海儀器有限公司;752紫外可見分光光度計，上海舜宇恒平科學儀器有限公司。
1.3實驗方法
分選后的鮮檸檬籽在加工前烘干至水分含量大約20%，隨后用撞擊式粉碎機粉碎將其粉碎成檸檬籽果仁和果殼，調節(jié)檸檬籽果仁和果殼質量比至1:7至1:9。隨后參考課題組前期方法[13]對檸檬籽粒進行復合酶解，復合酶質量比為果膠酶:纖維素酶:淀粉酶=2:1:1，添加量1.5%，酶解參數(shù)為：溫度45℃、pH5、時間4h。將酶解后的籽粒過濾并烘干至水分含量小于8%，備用。
參考課題組前期方法[14]進行冷榨制油，將烘干后的固體物料送入雙螺桿榨油機進行三級低溫榨油，第一級壓榨時膛壓為10MPa、時間30min、溫度35~40℃;所述第二級壓榨時膛壓40MPa、時間15min、溫度40~45℃;所述第三級壓榨時膛壓為60MPa、時間30min、溫度40~45℃。合并各級毛油備用。
工藝流程：冷榨毛油→5000r/min離心→復合酶解脫苦→復合吸附劑脫苦→5000r/min離心→精煉→成品油工藝流程中復合脫苦酶為α-L-鼠李糖苷酶、β-D-葡萄糖苷酶和木瓜蛋白酶;復合脫苦吸附劑為堿性白土、活性炭顆粒、硅酸鎂、硅膠粉。堿性白土吸附劑制備工藝為：將活性白土和1mmol/LNaOH溶液按3:1(質量比)混勻，調節(jié)pH值至7.5~7.7，80℃烘干后用80~100目篩網過濾。
2結果與分析
2.1因素篩選實驗結果
對檸檬籽油脫苦操作過程中的α-L-鼠李糖苷酶、β-D-葡萄糖苷酶和木瓜蛋白酶的添加量，復合酶酶解溫度和酶解時間，堿性白土、活性炭顆粒、硅酸鎂、硅膠粉使用量和吸附時間等十因素進行二水平Plaktett-Burman試驗，試驗設計與結果見表1。以檸檬籽油脫苦率為響應值，對Plaktett-Burman試驗數(shù)據進行分析可知，影響檸檬籽油脫苦率的前四因素包括：α-L-鼠李糖苷酶添加量、酶解溫度、酶解時間和堿性白土用量(P<0.05)。
以此為基礎，對α-L-鼠李糖苷酶添加量、酶解時間、酶解溫度和堿性白土用量等4個主要因素作進一步優(yōu)化分析。由于其余7個因素與脫苦率也存在相關性，依據Plaktett-Burman試驗結果，選取0.1%(質量分數(shù)，下同)β-D-葡萄糖苷酶添加量、0.02%(質量分數(shù)，下同)木瓜蛋白酶添加量、0.5%(質量分數(shù)，下同)活性炭顆粒用量、1%(質量分數(shù)，下同)硅酸鎂用量、0.6%(質量分數(shù)，下同)硅膠粉用量和30min吸附劑處理時間為固定參數(shù)。
3結論
冷榨制油法可最大程度保留植物油脂風味和營養(yǎng)價值，但也容易帶入脂溶性雜質而影響油脂品質。本研究中，冷榨后的檸檬籽油經酶解-吸附復合脫苦后，油脂澄清度及各項品質指標均有明顯改善，且苦素類物質含量也顯著下降，產品達到二級食品油標準。二水平Plaktett-Burman試驗篩選出影響檸檬籽油酶解-吸附復合脫苦法效率的主要因素有α-L-鼠李糖苷酶添加量、堿性白土用量、酶解時間和酶解溫度。
響應面分析得出該復合脫苦法最優(yōu)參數(shù)為：α-L-鼠李糖苷酶添加量0.092%、酶解溫度46.080℃、酶解時間為4.137h、堿性白土用量4.083%，在該參數(shù)下，檸檬籽油脫苦率可達(97.63±2.31)%。脫苦檸檬籽油中不飽和脂肪酸含量占比達到(87.37±0.13)%，且∑EFA占比高于市售菜籽油或花生油，同時富含生育酚，體現(xiàn)了較高的功能性。
此外，脫苦檸檬籽油與其他植物油之間的脂肪酸組成特征較為類似，但脫苦檸檬籽油中不飽和脂肪酸與其余脂肪酸的相關度高，說明不飽和脂肪酸含量的變化易引起油脂脂肪酸組成的改變，從而可能影響油脂品質的穩(wěn)定性，這暗示檸檬籽油產品一旦發(fā)生過氧化反應，其品質劣變速率較其他油脂快。因此，需采取附加措施(如充氮包裝、添加抗氧化劑等)加強對檸檬籽油產品的保鮮，防止油脂在貯運和零售環(huán)節(jié)出現(xiàn)不良過氧化反應。
參考文獻
[1]DUBEYAK,SHARMARM.Effectofrootstocksontreegrowth,yield,qualityandleafmineralcompositionoflemon(Citruslimon(L.)Burm.)[J].ScientiaHorticulturae,2016,200:131-136.
[2]GUNESERBA,YILMAZE.Bioactives,aromaticsandsensorypropertiesofcold-pressedandhexane-extractedlemon(CitruslimonL.)seedoils[J].JournaloftheAmericanOilChemists'Society,2017,94(5):723-731.
[3]張放.全球檸檬來檬生產與鮮果貿易現(xiàn)狀[J].中國果業(yè)信息，2019，36(8)：24-30.ZHANGF.Globallemonproductionandfreshfruittrade[J].ChinaFruitNews,2019,36(8):24-30.
[4]EMINY,BUKETAG.Coldpressedversussolventextractedlemon(CitruslimonL.)seedoils:yieldandproperties[J].JournalofFoodScienceandTechnology,2017,54(7):1891-1900.
[5]RAOJ,MCCLEMENTSDJ.Impactoflemonoilcompositiononformationandstabilityofmodelfoodandbeverageemulsions[J].FoodChemistry,2012,134(2):749-757.
[6]YULL,ZHOUKK,PARRYJ.Antioxidantpropertiesofcold-pressedblackcaraway,carrot,cranberry,andhempseedoils[J].FoodChemistry,2005,91(4):723-729.
作者：1蔣永波1,2，汪開拓1,2*，代領軍2，田鷗1，邱玲嵐1，雷長毅1,2，黎春紅1,2
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